CN107659413B - 小型通信设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小型通信设备，涉及通信技术领域。包括：背板，插入背板的至少一块前插卡，前插卡包括第一接入卡，第一接入卡包括主交换芯片和管理CPU，其中：主交换芯片，用于进行数据传输；管理CPU，用于对主交换芯片进行管理，对通信设备进行管理。本发明中，能够在通信设备仅配备接入卡而未配置主控卡的情况下，由接入卡承担主控单元的功能，进而无需使主控卡占据槽位或机箱内空间，使得在小型设备中，不浪费有限的槽位，最大化把槽位提供给接入卡或处理卡。

Description

小型通信设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及小型通信设备。

背景技术

随着通信技术的快速发展，通信设备需要能够提供更高的接口速率、更多的业务种类，更高的处理能力。现有技术中，机架式的小型通信设备一般由背板，主控卡，接入卡和处理卡等构成。背板用作各个其他板卡的互连线，主控卡提供用户对整个设备和系统进行管理的接口，用户数据从接入卡导入，通过交换卡转发，最后，从相应的接入卡导出。如果用户数据被标识为需要处理，交换卡会先把用户数据转发到处理卡，再把经过处理的数据送到目的接入卡导出。这类通信设备除了能转发数据，还能对所转发的数据进行分析和处理。

小型通信设备一般配置的槽位数较少，可用于插入接入卡，处理卡或主控卡。通常的，主控卡会固定占用一个槽位，但这会影响接入卡或处理卡的可用槽位数，在相同配置情况下，通信设备的处理能力降低。

发明内容

本发明实施例提供了一种小型通信设备。旨在解决小型通信设备槽位数不足的问题。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

根据本发明实施例，提供了一种小型通信设备，其特征在于，包括：背板，插入背板的至少一块前插卡，前插卡包括第一接入卡，第一接入卡包括主交换芯片和管理CPU，其中：

主交换芯片，用于进行数据传输；

管理CPU，用于对主交换芯片进行管理，对通信设备进行管理。

可选的，前插卡还包括第二接入卡，其中：

背板，用于向第一接入卡发送第一接入卡槽位号，向第二接入卡发送第二接入卡槽位号；

第一接入卡，用于向第二接入卡发送在位信号和心跳信号；

第二接入卡，用于向第一接入卡发送在位信号和心跳信号；

当第一接入卡槽位号优先于第二接入卡槽位号时，第一接入卡，用于向第二接入卡发送主控有效信号。

可选的，当第一接入卡的在位信号或心跳信号失效时，第二接入卡，用于向第一接入卡发送主控有效信号。

可选的，管理CPU还用于：对第一接入卡进行监控。

可选的，第一接入卡还包括处理单元，用于对主交换芯片传输的数据进行处理或预处理。

可选的，处理单元为扣卡形式安装在第一接入卡上。

可选的，处理单元为NPS单元，用于对主交换芯片传输的数据进行高速解析。

可选的，前插卡还包括至少一块处理卡，处理卡包括处理器、桥片和背板连接器，其中，

背板连接器，用于进行数据传输；

桥片，用于进行报文转换；

处理器，用于对报文进行分析处理。

可选的，处理器还用于，对处理卡进行监控。

可选的，通信设备包括3块前插卡。

本发明实施例公开的技术方案，能够在小型通信设备仅配备接入卡而未配置主控卡的情况下，由接入卡承担主控单元的功能，进而无需使主控卡占据槽位或机箱内空间，使得在小型设备中，不浪费有限的槽位，最大化把槽位提供给接入卡或处理卡。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明实施例公开的一种通信设备的示意图；

图2是本发明实施例公开的另一种通信设备的示意图；

图3是本发明实施例公开的一种前插卡的示意图；

图4是本发明实施例公开的一种处理卡的示意图；

图5是本发明实施例公开的一种接入卡的示意图；

图6是本发明实施例公开的另一种接入卡的示意图；

图7是本发明实施例公开的另一种接入卡的示意图；

图8是本发明实施例公开的另一种接入卡的示意图；

图9是本发明实施例公开的另一种前插卡的示意图；

图10是本发明实施例公开的另一种通信设备的示意图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，各实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的结构、产品等而言，由于其与实施例公开的部分相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本发明实施例公开了一种小型通信设备，可以包括背板1和前插卡4，其中，前插卡4可以包括接入卡2和处理卡3，可选的，通信设备可以包括2块接入卡2和1块处理卡3，或包括1块接入卡2和2块处理卡3，类似的，本发明对接入卡2和处理卡3的数量并不限定。

示例性的，通信系统可以包括2块接入卡2和1块处理卡3，如图1所示。

可选的，通信设备可以采用背板结构，如图2所示，也可以采用其他相同或相近的结构。

其中，通信设备包括前插卡4，前插卡4可以包括接入卡2或者处理卡3，进一步的，前插卡4可以从通信设备的前面插入。

前插卡4至少包含1块接入卡2作为主控单元，完成对通信设备进行管理和监控的主控功能。

背板1可以为前插卡4提供数据传输支持和互连线。

如图3所示，背板1可以包括板卡插槽的连接器11、12、13，任意两个板卡之间两两相连的业务数据通道14，16，18，任意两个板卡之间两两相连的控制数据通道15，17，19。

需要说明的是，上述实施方式仅为示例，前插卡4可以包括多块接入卡2和多块处理卡3，具体的数量配置方式可以由本领域技术人员在具体实施过程中根据实际情况确定。

可选的，处理卡3可以包括基于x86的处理器61，桥片62和背板连接器63，如图4所示。需要处理的数据从背板连接器63进入，通过100G总线65进入桥片62，桥片62把报文打包为PCI格式，通过PCIE总线64送往处理器61进行分析处理。经过处理器61分析处理的报文，再通过PCIE总线64送到桥片62转码为100G以太网通过100G总线65和背板连接器63送出。

接入卡2可以包括主交换芯片51，处理单元52和管理CPU 53，如图5所示。

其中，用户数据由连接器54导入和导出，主交换芯片51根据规则决定把用户数据先送往处理单元52，还是直接通过连接器55送往其他前插卡4处理。需要注意的是，本领域技术人员在具体实施过程中，可以不配置处理单元52。

管理CPU 53可以通过PCIE总线57对主交换芯片51进行管理。可选的，管理CPU 53可以同时具备监控接入卡2的功能。

可选的，管理CPU 53通过总线56和连接器55连接到背板1，作为主控单元，可以完成对通信设备的监控和管理功能。

可选的，接入卡5包括的处理单元52可以由NPS卡构成，采用扣卡的形式安装，如图6所示，使用板对板连接器501和接入卡5相连，并使用螺钉502固定在接入卡5上。

配置有处理单元52的接入卡2可以对导入的报文进行处理或预处理，再根据需求决定是否送到处理卡3进行分析处理，从而减小处理卡6的负担。

可选的，通信设备可以配置不包括处理单元52的接入卡2。如图7所示，数据流81从一块接入卡2流入，根据需求，通过背板1转发到处理卡3。处理卡3对数据流81进行分析处理，处理后的数据流81通过背板1送到目的接入卡2流出。

可选的，通信设备可以配置2块包括处理单元52的接入卡2。如图8所示，数据流82从接入卡2进入，根据需求送到本接入卡2的处理单元52进行分析和处理，经预处理的数据根据需求，通过背板1转发到处理卡3进行进一步处理，经处理卡3处理后的数据，再通过背板1转发到目的接入卡2导出。数据流83从接入卡2进入，根据需求送到本接入卡2的处理单元52进行分析和处理，处理单元52的分析处理已经满足要求时，数据流83经处理单元52处理后，直接通过背板1转发到目的接入卡5导出。

可选的，通信设备可以配置1块包括处理单元52的接入卡2和2块处理卡3，如图9所示，数据流84从接入卡2进入，根据需求送到本接入卡2的处理单元52进行分析和处理，经预处理的数据根据需求，通过背板1转发到处理卡3B进行进一步处理，经处理卡3B处理后的数据，再通过背板1转发到接入卡2导出。数据流85从接入卡2进入，根据需求不需要处理单元52进行分析和处理，接入卡2根据算法，可将数据流85直接通过背板1转发到处理卡3A进行进一步处理，经处理卡3A处理后的数据，再通过背板1转发到接入卡2导出。

本发明实施例中，接入卡2可以通过主控竞争程序成为主控单元，对通信设备进行管理和监控。多个槽位上插入的接入卡2处于对等的位置，因此，多块接入卡2都可以参与主控竞争程序，进而成为主控单元。

通过主控竞争程序选出1块接入卡2作为通信设备的主控单元，主控单元可以对通信设备进行管理和监控；其他未被选做主控单元的接入卡2作为主控备份，持续监测主控单元的状态，当主控单元失效时，重新启动主控竞争逻辑。

示例性的，通信设备可以包括3块接入卡2A,2B,2C，如图10所示。

信号71为背板1给接入卡2的槽位号指示，由背板1上的上下拉电平确定。示例性的，在本实施例中，接入卡2A插在槽位0，接入卡2B插在槽位1，接入卡2C插在槽位2。

信号72为接入卡2C传递给接入卡2A和接入卡2B的指示信号，包括：在位信号，心跳信号和主控指示信号。其中在位信号为电平信号，用来指示槽位2上已插入接入卡2C；心跳信号为脉冲信号，有效时为脉冲形式，用来指示接入卡2C工作正常，无效时为固定电平；主控指示信号为电平信号，用来指示接入卡2C经过主备竞争，已经设置自己为主控单元。

信号73为接入卡2A传递给接入卡2C和接入卡2B的指示信号，包括：在位信号，心跳信号和主控指示信号。其中在位信号为电平信号，用来指示槽位0上已插入接入卡2A；心跳信号为脉冲信号，有效时为脉冲形式，用来指示接入卡2A工作正常，无效时为固定电平；主控指示信号为电平信号，用来指示接入卡2A经过主备竞争，已经设置自己为主控单元。

信号74为接入卡2B传递给接入卡2C和接入卡2A的指示信号，包括：在位信号，心跳信号和主控指示信号。其中在位信号为电平信号，用来指示槽位1上已插入接入卡2B；心跳信号为脉冲信号，有效时为脉冲形式，用来指示接入卡2B工作正常，无效时为固定电平；主控指示信号为电平信号，用来指示接入卡2B经过主备竞争，已经设置自己为主控单元。

任一接入卡2上电自检正常工作后，会输出有效的心跳信号给另外两块接入卡2。

主控竞争逻辑会按槽位号优先进行主控单元的选择，以避免3块接入卡2在自身条件相同时出现选择混乱的情况。

示例性的，参考图10当槽位0上的接入卡2A正常工作后，会设置自己为主控单元，并在指示信号73中输出有效的心跳信号；槽位1和2上的接入卡2B和接入卡2C，通过指示信号73中的在位信号检测到槽位0上有接入卡2A，并收到来自接入卡2A的指示信号73中的有效心跳信号，默认接入卡2A为主控单元，并设置自己为主控备份。接入卡2B和接入卡2C会持续检测来自接入卡2A的指示信号73，当指示信号73中的心跳信号或在位信号失效时，接入卡2B和接入卡2C会重启主控竞争逻辑。

当槽位0没有接入卡2A或槽位0上的接入卡2A不能正常工作时，槽位1上的接入卡2B由于从来自接入卡2A的指示信号73中收到无效的心跳信号或无效的在位信号，认为槽位0没有被设置为主控单元，于是槽位1上的接入卡2B设置自己为主控单元。槽位2的接入卡2C，通过指示信号74中的在位信号检测到槽位1上有接入卡2B，并收到来自接入卡2B的指示信号74中的有效心跳信号，默认接入卡2B为主控单元，并设置自己为主控备份。接入卡2C会持续检测来自接入卡2B的指示信号74，当指示信号74中的心跳信号或在位信号失效时，接入卡2C会重启主控竞争逻辑。

当槽位0，1都没有接入卡2或接入卡2失效时，槽位2的接入卡2C由于从来自接入卡2A的指示信号73和来自接入卡2B的指示信号74中收到无效的心跳信号或无效的在位信号，认为槽位0和槽位1都没有被设置为主控单元，于是槽位2上的接入卡2C设置自己为主控单元。

当任何接入卡2被选为主控单元后，会在指示信号72、73或74中输出有效的主控指示信号，指示自己为主控单元。其他槽位的接入卡2A、2B、2C插入或恢复正常时，检测到有效的主控指示信号，则不重新启动主备竞争逻辑。

本发明实施例公开的技术方案，能够在通信设备仅配备接入卡而未配置主控卡的情况下，由接入卡承担主控单元的功能，进而无需使主控卡占据槽位或机箱内空间，使得在小型设备中，不浪费有限的槽位，最大化把槽位提供给接入卡或处理卡。

当通信设备配备有多块接入卡时，多块接入卡可以互为备份，保证了通信设备运行的稳定性和可靠性，也可以节约成本。

进一步的，在接入卡上增加了可选的处理单元，示例性的，NPS扣卡，因为NPS扣卡能分担一部分数据的分析处理功能，减轻了处理卡的负担，使处理卡被更高效的用于复杂数据的分析处理，从而提高了处理卡的利用率，提升了系统的处理能力。同时，NPS采用扣卡的安装方式，配置灵活，为用户提供多种选择。

上述仅为示例，本领域技术人员还可以在不付出创造性努力的情况下，组合出更多可选的实施方式。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的流程及结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种小型通信设备，其特征在于，包括：背板，插入所述背板的至少两块前插卡，所述两块前插卡包括第一接入卡和第二接入卡，所述第一接入卡和第二接入卡均包括主交换芯片和管理CPU，其中：

所述主交换芯片，用于进行数据传输；

所述管理CPU，用于对所述主交换芯片进行管理，同时作为主控单元，完成对所述通信设备进行管理和监控的主控功能；

所述背板，用于向所述第一接入卡发送第一接入卡槽位号，向所述第二接入卡发送第二接入卡槽位号；

所述第一接入卡，用于向所述第二接入卡发送在位信号和心跳信号；

所述第二接入卡，用于向所述第一接入卡发送在位信号和心跳信号；

当所述第一接入卡槽位号优先于所述第二接入卡槽位号时，所述第一接入卡，用于向所述第二接入卡发送主控有效信号。

2.根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，

当所述第一接入卡的在位信号或心跳信号失效时，所述第二接入卡，用于向所述第一接入卡发送主控有效信号。

3.根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，所述管理CPU还用于：

对所述第一接入卡进行监控。

4.根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，所述第一接入卡还包括处理单元，

所述处理单元，用于对所述主交换芯片传输的数据进行处理或预处理。

5.根据权利要求4所述的通信设备，其特征在于，所述处理单元为扣卡形式安装在所述第一接入卡上。

6.根据权利要求4所述的通信设备，其特征在于，所述处理单元为NPS单元，

所述NPS单元，用于对所述主交换芯片传输的数据进行高速解析。

7.根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，所述前插卡还包括至少一块处理卡，所述处理卡包括处理器、桥片和背板连接器，其中，

所述背板连接器，用于进行数据传输；

所述桥片，用于进行报文转换；

所述处理器，用于对所述报文进行分析处理。

8.根据权利要求7所述的通信设备，其特征在于，所述处理器还用于，对所述处理卡进行监控。

9.根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，所述通信设备包括3块所述前插卡。

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